入侵冷空气强度对热带气旋变性的影响

论文摘要

本文利用WRF中尺度模式对0716号“罗莎”台风的变性过程进行数值模拟,通过模式改变入侵台风内部的冷空气强度,研究其对台风变性过程的影响。结果表明,适当强度的冷空气入侵有利于斜压能的积累和释放,是导致台风变性的重要因素,而太强或太弱的冷空气都不利于台风的变性加强。主要结果如下：(1)分析两个台风实例0716号“罗莎”台风和1013号“鲇鱼”台风,对其冷空气入侵过程进行讨论。结果表明,0716号“罗莎”台风在一定入侵冷空气的作用下发生变性再发展,带来了强烈的天气现象,而1013号“鲇鱼”台风在过强冷空气的作用下中心气压上升较快,很快被填塞消散。可知,冷空气强度不同,台风的发展情况是截然不同的。(2)利用WRF中尺度模式对0716号“罗莎”台风的变性过程进行模拟试验研究,结果表明,适当强度的冷空气入侵有利于台风的变性加强。冷空气入侵后台风内部环流有锋生过程,积累了一定的斜压能,冷、热空气相互作用在台风内部生成对流,释放斜压能,为台风提供新的能量。(3)当入侵冷空气强度减弱时,台风内部环流无斜压系统生成,冷、暖空气引起的对流作用不明显。台风登陆后边界层的热量通量减少,在没有新的能量供给的情况下,台风由于边界层摩擦作用和水汽供应不足而逐渐消散。(4)当入侵冷空气过强时,台风会被迅速填塞,对称的热力结构遭到破坏,暖心变为冷心。台风内部的下沉气流起主导作用,强冷空气的入侵使得台风内部气旋型环流减弱,辐散加强,台风逐渐消散。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 台风变性的定义和结构特征
• 1.2.2 台风变性的判据
• 1.2.3 台风变性的物理机制
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文研究内容简介
• 第二章 资料与方法
• 2.1 资料
• 2.1.1 最佳路径资料简介
• 2.1.2 FNL资料简介
• 2.2 WRF模式简介
• 2.2.1 WRF模式特点介绍
• 2.2.2 WRF模式物理参数化过程介绍
• 2.2.3 WRF模式的程序结构和计算流程
• 第三章 不同入侵冷空气强度时的台风实例分析
• 3.1 入侵冷空气导致台风变性再发展
• 3.1.1 罗莎台风简介
• 3.1.2 罗莎台风变性过程中冷空气入侵分析
• 3.1.3 罗莎台风的热力结构变化
• 3.2 入侵冷空气强度导致台风消亡
• 3.2.1 鲇鱼台风简介
• 3.2.2 鲇鱼台风消散过程中冷空气入侵分析
• 3.2.3 鲇鱼台风的热力结构变化
• 3.3 总结
• 第四章 试验设计
• 4.1 控制实验设计
• 4.2 控制实验结果与实况的对比
• 4.2.1 台风路径和强度对比
• 4.2.2 台风变性过程中入侵冷空气分析
• 4.2.3 台风变性再加强过程分析
• 4.3 敏感性试验设计和效果检验
• 4.4 总结
• 第五章 不同强度入侵冷空气对台风变性过程的影响分析
• 5.1 台风强度变化
• 5.1.1 台风中心气压对比
• 5.1.2 台风涡度和风场对比
• 5.2 台风内部的对流活动
• 5.2.1 台风内部涡度对比
• 5.2.2 台风内部散度对比
• 5.3 不对称热力结构
• 5.3.1 台风暖中心对比
• 5.3.2 台风位涡对比
• 5.4 总结
• 第六章 全文总结
• 6.1 结论
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附图